數(shù)控技術(shù)第二版 課后問題詳解

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1、word 數(shù)控技術(shù)第二版 章 節(jié) 練 習(xí) 答 案 第一章 緒論 1.1數(shù)控機(jī)床是由哪幾局部組成，它的工作流程是什么？ 答：數(shù)控機(jī)床由輸入裝置、C裝置、伺服系統(tǒng)和機(jī)床的機(jī)械部件構(gòu)成。 數(shù)控加工程序的編制-輸入-譯碼-刀具補(bǔ)償-插補(bǔ)-位置控制和機(jī)床加工 1.2 數(shù)控機(jī)床的組成與各局部根本功能 答：組成：由輸入輸出設(shè)備、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、測量反響裝置和機(jī)床本體組成 輸入輸出設(shè)備：實(shí)現(xiàn)程序編制、程序和數(shù)據(jù)的輸入以與顯示、存儲和打印 數(shù)控裝置：承受來自輸入設(shè)備的程序和數(shù)據(jù)，并按輸入信息的要求完成數(shù)值計(jì)算、邏輯判斷和輸入輸出控制等功能。 伺服系統(tǒng)：承受數(shù)控裝置的指令，驅(qū)動

2、機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動的驅(qū)動部件。 測量反響裝置：檢測速度和位移，并將信息反響給數(shù)控裝置，構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)。 機(jī)床本體：用于完成各種切削加工的機(jī)械局部。 1.3．什么是點(diǎn)位控制、直線控制、輪廓控制數(shù)控機(jī)床？三者如何區(qū)別？ 答：〔1〕點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床特點(diǎn)：只與運(yùn)動速度有關(guān)，而與運(yùn)動軌跡無關(guān)。如：數(shù)控鉆床、數(shù)控鏜床和數(shù)控沖床等。 〔2〕直線控制數(shù)控機(jī)床特點(diǎn)：a.既要控制點(diǎn)與點(diǎn)之間的準(zhǔn)確定位，又要控制兩相關(guān)點(diǎn)之間的位移速度和路線。b.通常具有刀具半徑補(bǔ)償和長度補(bǔ)償功能，以與主軸轉(zhuǎn)速控制功能。 如：簡易數(shù)控車床和簡易數(shù)控銑床等。 〔3〕連續(xù)控制數(shù)控機(jī)床〔輪廓控制數(shù)控機(jī)床〕：對刀具相對工件的位

3、置，刀具的進(jìn)給速度以與它的運(yùn)動軌跡嚴(yán)加控制的系統(tǒng)。具有點(diǎn)位控制系統(tǒng)的全部功能，適用于連續(xù)輪廓、曲面加工。 1.4．?dāng)?shù)控機(jī)床有哪些特點(diǎn)？ 答：a．加工零件的適用性強(qiáng)，靈活性好；b．加工精度高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定；c．柔性好；d．自動化程度高，生產(chǎn)率高；e．減少工人勞動強(qiáng)度；f．生產(chǎn)管理水平提高。 適用圍：零件復(fù)雜、產(chǎn)品變化頻繁、批量小、加工復(fù)雜等 1.5．按伺服系統(tǒng)的控制原理分類，分為哪幾類數(shù)控機(jī)床？各有何特點(diǎn)？ 答：〔1〕開環(huán)控制的數(shù)控機(jī)床； 其特點(diǎn)：a.驅(qū)動元件為步進(jìn)電機(jī)；b.采用脈沖插補(bǔ)法：逐點(diǎn)比擬法、數(shù)字積分法；c.通常采用降速齒輪；d. 價(jià)格低廉，精度與穩(wěn)定性差。 〔2〕閉環(huán)控

4、制系統(tǒng)； 其特點(diǎn)：a. 反響信號取自于機(jī)床的最終運(yùn)動部件〔機(jī)床工作臺〕；b. 主要檢測機(jī)床工作臺的位移量；c. 精度高，穩(wěn)定性難以控制，價(jià)格高。 〔3〕半閉環(huán)控制系統(tǒng)： 其特點(diǎn)：a. 反響信號取自于傳動鏈的旋轉(zhuǎn)部位；b. 檢測電動機(jī)軸上的角位移；c. 精度與穩(wěn)定性較高，價(jià)格適中。應(yīng)用最普與。 第二章 數(shù)控加工編程根底 1 數(shù)控編程是指從零件圖樣到制成控制介質(zhì)的全部過程 手工編程的容：分析零件圖樣、確定加工工藝過程、數(shù)值計(jì)算、編寫零件加工程序、制作控制介質(zhì)、程序校檢和試切削 2 數(shù)控編程的方法與特點(diǎn) 手工編程：用人工完成程序編制的全部工作，對于幾何形狀較為簡單，數(shù)值計(jì)算

5、比擬簡單的，程序段不多采用手工編制容易完成 自動編程：程序編制的工作的大局部或全部都由計(jì)算機(jī)來完成。 3．什么是“字地址程序段格式〞，為什么現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)常用這種格式？ 答：字地址程序段的格式：NxxGxxXxxYxxZxxSxxFxxTxxMxx；特點(diǎn)是順序自由。 地址字符可變程序段格式。程序段的長短，字?jǐn)?shù)和字長都是可變，字的排列順序沒有嚴(yán)格要求 。這種格式的優(yōu)點(diǎn)是程序簡短、直觀、可讀性強(qiáng)、易于檢驗(yàn)和修改。 4．?dāng)?shù)控機(jī)床的X、Y、Z坐標(biāo)軸與其方向是如何確定的？ 答：Z 坐標(biāo)：規(guī)定平行于機(jī)床主軸的刀具運(yùn)動坐標(biāo)為 Z 坐標(biāo)，取決于遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)檎较? X 坐標(biāo)：規(guī)定 X

6、 坐標(biāo)軸為水平方向，且垂直于 Z 軸并平行于工件的裝夾面 Y 坐標(biāo)：Y 坐標(biāo)垂直于 x、y 坐標(biāo)。在確定了 x、z 坐標(biāo)正方向后，可按右手定如此確定 y 坐標(biāo)的正方向 5 .機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系的關(guān)系： 工件坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸與機(jī)床坐標(biāo)系相應(yīng)的坐下軸相平行，方向也一樣，但原點(diǎn)不同。在加工中， 工件隨夾具在機(jī)床上安裝后，要測量的工件原點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)之間的坐標(biāo)距離成為原點(diǎn)偏置。這個偏置值需預(yù)讀到數(shù)控系統(tǒng)中。在加工 時，工件原點(diǎn)偏置值便能自動加到工件坐標(biāo)系上，使數(shù)控系統(tǒng)可按機(jī)床坐標(biāo)系確定加工時的坐標(biāo)值。 6 .準(zhǔn)備功能 G 代碼：使機(jī)床或數(shù)控系統(tǒng)建立起某種加工方式的指令。 輔助功能

7、M 代碼：控制機(jī)床輔助動作的指令，主要用作機(jī)床加工時的工藝性指令。 7．M00、M01、M02、M30指令各有何特點(diǎn)？如何應(yīng)用？ 答：M00：暫停； M01：選擇性的暫停 M02：復(fù)位性加工程序完畢，用于數(shù)控機(jī)床； M30：復(fù)位性加工程序完畢，并返回程序起點(diǎn)。用于加工中心。 應(yīng)用略 8. F 代碼：為進(jìn)給速度功能代碼，它是續(xù)效代碼，用來指定進(jìn)給速度 S 代碼：為主軸轉(zhuǎn)速功能代碼， ，它是續(xù)效代碼，用來指定主軸的轉(zhuǎn)速。 T 代碼：為刀具功能代碼，該指令用以選擇所需的刀具號和補(bǔ)刀號。 9．G90 X20 Y15與G91 X20 Y15有什么區(qū)別？ 答：G90為

8、絕對坐標(biāo) G91為增量坐標(biāo)即相對坐標(biāo)。 10. G00-快速點(diǎn)定位指令：使刀具從當(dāng)前位置以系統(tǒng)設(shè)定的速度快速移動到坐標(biāo)系的另一點(diǎn)。它只是快速到位，不進(jìn)展切削加工，一 般用作空行程運(yùn)動。 G01—直接插補(bǔ)指令：該指令時直線運(yùn)動控制指令，它使刀具從當(dāng)前位置以兩坐標(biāo)或者三坐標(biāo)聯(lián)動方式按指定的 F 進(jìn)給速度做任意斜 率的直線運(yùn)動到達(dá)指定的位置。該指令一般用作輪廓切削 G02—圓弧插補(bǔ)指令：G02 表示順時針圓弧插補(bǔ)； G03 表示逆時針圓弧插補(bǔ)。 11．G41、G42、G43、G44的含義如何？試用圖說明。 答：G40 表示注銷左右偏置指令，即取消刀補(bǔ)，使刀具中心與編程軌

9、跡重合。 G41：刀具左偏，指順著刀具前進(jìn)的方向觀察，刀具偏在工件輪廓的左邊，如圖1示； G42：刀具右偏，指順著刀具前進(jìn)的方向觀察，刀具偏在工件輪廓的右邊，如圖1示； G40：取消刀補(bǔ)，使刀具中心與編程軌跡重合。G40必須與G41、G42指令配合使用； G43：正偏置，執(zhí)行G43時，Z實(shí)際值=Z指令值+(H--)，如圖2〔a〕左所示。 G44：負(fù)偏置，Z實(shí)際值=Z指令值-(H--)，如圖2〔b〕左所示。。 圖1刀具半徑補(bǔ)償方向判別 圖2刀具長度補(bǔ)償 13．零件的加工路線是指數(shù)控機(jī)床加工過程中刀具刀位點(diǎn)相對于被加工零件的運(yùn)動軌跡和運(yùn)動方向。 加工原如

10、此：1 應(yīng)能保證零件的加工精度和外表粗糙度要求。2 應(yīng)盡量縮短加工路線，減少刀具空程移動時間。3 應(yīng)使數(shù)值計(jì)算簡單，程序段數(shù)量少，以減少編程工作量。 15．什么是對刀點(diǎn)、刀位點(diǎn)和換刀點(diǎn)？ 答：①對刀點(diǎn)：是指數(shù)控機(jī)床上加工零件時，刀具相對與工件運(yùn)動的起點(diǎn)。也稱為程序起點(diǎn)或起刀點(diǎn)。 ②換刀點(diǎn)：是指刀架轉(zhuǎn)位換刀時的位置?？梢允悄骋还潭c(diǎn)〔如加工中心機(jī)床，其換刀機(jī)械手的位置是固定的〕，也可以是任意設(shè)定的一點(diǎn)〔如車床〕。應(yīng)設(shè)在工件或夾具的外部。 ③刀位點(diǎn)：用于表示刀具在機(jī)床上的位置。 17．什么是基點(diǎn)？什么是節(jié)點(diǎn)？ 答：基點(diǎn)：是指組成零件輪廓曲線的各幾何元素〔如直線、圓弧、二次曲線等

11、〕間的連接點(diǎn)。 節(jié)點(diǎn)：是指當(dāng)利用具有直線插補(bǔ)功能的數(shù)控機(jī)床加工零件的曲線輪廓時，任一輪廓的曲線均用連續(xù)的折線來逼近。此時，根據(jù)編程所允許的誤差，將曲線分割成假設(shè)干個直線段，其相鄰兩直線的交點(diǎn)。 18．試編制精車如圖1所示零件的加工程序。 答： 12 / 12 O1001 T0101 M03S600 G00X42.Z2. G00X32. X40.Z-39. Z-52. G00X50.Z20. M30 19．銑削如圖2所示軌跡，起刀點(diǎn)為A，沿A－B－C切削，試用絕對坐標(biāo)和增量坐標(biāo)方式編程。 答： O1002 G54 M03S1200 G

12、00X0Y0Z50. G00X200.Y40. G03X140.Y100.R60. G02X120.Z60.R50. G00Z5. G00X0Y0Z50. M30 圖1 題18圖 圖2 題19圖 第三章 數(shù)控加工程序的編制 3.1 數(shù)控車床的編程特點(diǎn)： 1) 1 在一個程序段中，根據(jù)圖樣標(biāo)注的尺寸，可以采用絕對值編程、增量值編程或者混合編程。 2) 2 直徑方向用 絕對值編程時，X 以直徑值表示；用增量值編程時，以徑向?qū)嶋H位移量的二倍值表示。 3) 3 為提高工件的徑向尺寸精度，X 向的脈沖當(dāng) 量取

13、Z 向的一半 4) 4 數(shù)控裝置常具備不同形式的固定循環(huán)功能，可進(jìn)展屢次重復(fù)循環(huán)切削。當(dāng)編制圓頭刀程序是，需要對刀具半徑進(jìn) 行補(bǔ)償 5) 許多數(shù)控車床用 X Z 表示絕對坐標(biāo)指令；用 U W 表示增量坐標(biāo)指令，而不用 G90 G91 指令。 6) 第三坐標(biāo)指令 IK 在不同的程 序段中左右也不一樣。I K 在圓弧切削時表示圓心相對圓弧的起點(diǎn)坐標(biāo)位置。 3.2 車削固定循環(huán)功能：由于車削毛坯多為棒料和鑄鍛件，因此車削加工多為大余量屢次進(jìn)給切除，所以在車床的數(shù)控裝置中總是設(shè)置 各種不同形式的固定循環(huán)功能。 常用指令：1 柱面循環(huán)指令 2 錐面循環(huán)指令 3 簡單螺紋循環(huán)指令 4

14、復(fù)雜螺紋循環(huán)指令 5 復(fù)合式粗車循環(huán)指令。 補(bǔ)充思考題： 1．用有G71、G70復(fù)合加工循環(huán)指令編制圖3所示零件的粗、精加工程序〔各加工面的精車余量均為0.5mm〕。設(shè)切深△d＝2，退刀量e＝2，△u＝1，△w＝1。 答： O1001 T0101 G00X52.Z95. M03S600 G G71U2.R1. G71P10Q20U0.5W0.5. N10G00X0. G02U20.W-10.R10. G02X36.Z37.56R20. G01Z17. G02U14.W-7.R7. N20Z0. G70P10Q20 M30 圖3 思考

15、題1圖 2．編制立式加工中心圖4所示的零件加工程序。 圖4 思考題2圖 答： O1002 G54 G00X0.Y0.Z20. M03S1500 G00Y-4.Z3. G01Z-5.F150. Y4. G00Z3. G01Z-5.F150. Y11. G03X11.Y17.R6. G01X-11. G03X-17.Y11.R6. G01Y-11. G03X-11.Y-17.R6. G01X11. G03X17.Y-11.R6. G01Y11. G00Z5. X0.Y0.Z50. M30 第四章 計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置

16、 1． C 系統(tǒng)的組成：數(shù)控程序、輸入輸出設(shè)備、C 裝置、可編程控制器、主軸驅(qū)動裝置和進(jìn)給驅(qū)動裝置。核心是 C 裝置。 2. C 裝置軟件由管理軟件和控制軟件組成。 3. C 裝置的功能：1 控制功能 2 準(zhǔn)備功能 3 插補(bǔ)功能 4 固定循環(huán)加工功能 5 進(jìn)給功能 6 主軸功能 7 輔助功能 8 刀具功能 9 補(bǔ)償功能 10 顯示功能 11 通信功能 12 自診斷功能 4. 單微處理器與多微處理器的結(jié)構(gòu)區(qū)別：單微處理機(jī)在 C 的裝置中，只有一個中央處理器，采用集中控制，分時處理數(shù)控的每項(xiàng) 任務(wù)。 5．單微處理機(jī)結(jié)構(gòu)的C裝置有哪幾局部組成？其I/O接口的功能和

17、任務(wù)分別是什么？ 答：由CPU〔微處理器〕、存儲器、總線、I/O接口、MDI接口、CRT或液晶顯示接口、PLC接口、主軸控制、通訊接口等組成。 I/O接口主要功能：緩沖功能，選擇功能〔部、外部的選擇〕，中斷功能，轉(zhuǎn)換功能〔A/D、D/A轉(zhuǎn)換〕，數(shù)據(jù)寬度變換功能，通訊功能。 6．比擬共享總線型結(jié)構(gòu)C裝置和共享存儲結(jié)構(gòu)C裝置的工作特點(diǎn)與優(yōu)缺點(diǎn)？ 答：1〕共享總線型：以總線為中心，各模塊工作時，僅有一個模塊可占用總線，多個請求時由總線仲裁器來裁決。 a．將各個功能模塊劃分為主模塊和從模塊。帶有CPU和DMA器件的各種模塊稱為主模塊，其余如存儲器模塊，I/O模塊為從模塊。 系統(tǒng)中只有主

18、模塊有權(quán)使用系統(tǒng)總線，而每個主模塊按其擔(dān)負(fù)任務(wù)的重要程度預(yù)先安排好優(yōu)先級別的高、低順序。 b．總線裁決方式有兩種：串聯(lián)方式和并聯(lián)方式。 串聯(lián)方式中，優(yōu)先權(quán)的排列是按鏈位置決定的； 并聯(lián)方式中配有專用邏輯電路來解決主模塊的判優(yōu)問題，通常采用優(yōu)先權(quán)編碼方式。 c．該結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，系統(tǒng)配置靈活，擴(kuò)展模塊容易。缺點(diǎn)是總線一旦出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)受影響。 〔2〕共享存儲器結(jié)構(gòu)：以存儲器為中心，各模塊工作時，通過優(yōu)先承受使用請求，使用完成要撤消，釋放存儲器。 缺點(diǎn)：由于同一時刻只能有一個微處理器對多端口存儲器進(jìn)展讀或?qū)?，所以功能?fù)雜而要求增加微處理器數(shù)量時，會因爭取共享而造成信息傳送的阻塞

19、，降低系統(tǒng)效率，且擴(kuò)展較困難。 7. C 軟件結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：多任務(wù)并行處理和多重實(shí)時中斷 8．C裝置軟件采用的并行處理方法有哪幾種？這些方法是如何實(shí)現(xiàn)并行處理的？ 答：并行處理的方法有：資源共享、資源重復(fù)和時間重疊。 資源共享是根據(jù)“分時共享〞的原如此，使多個用戶按時間順序使用一套設(shè)備。 時間重疊是根據(jù)流水線處理技術(shù)，使多個處理過程在時間上相互錯開，輪流使用一套設(shè)備的幾個局部。 資源重復(fù)是通過增加資源〔如多CPU〕提高運(yùn)算速度。 9. C 裝置中的中斷結(jié)構(gòu)模式：1 中斷型結(jié)構(gòu)模式 2 前后臺型結(jié)構(gòu)模式 中斷型結(jié)構(gòu)模式：除了初始化程序之外，整個系統(tǒng)軟件的各種任務(wù)模

20、塊分別安排在不同級別的中斷服務(wù)程序中，整個軟件就是一個大 的中斷系統(tǒng)。 前后臺型結(jié)構(gòu)模式：是一個中斷服務(wù)程序，完成全部實(shí)時功能。后臺程序是一個循環(huán)程序，它包括管理軟件和插補(bǔ)準(zhǔn)備程序。后臺程 序運(yùn)行時實(shí)時中斷程序不斷插入，與后臺程序相配合，共同完成零件加工任務(wù)。 12．為什么要對G代碼、M代碼分組？分組的原如此是什么？ 答：通常依據(jù)G或M指令功能相近的原如此將G、M指令進(jìn)展整理分組，且每組含有假設(shè)干G代碼，把不能同時出現(xiàn)在一個程序段的G代碼〔M代碼〕歸為一組。如將G00、G01、G02和G03歸為一組，M07、M08和M09歸為一組。 〔2〕G代碼、M代碼分組的目的： 可以減少計(jì)

21、算機(jī)存容量，提高數(shù)控系統(tǒng)存資源的利用率；還能方便查出編程錯誤 14．何謂刀具半徑補(bǔ)償？其執(zhí)行過程如何？ 答：刀具刀位點(diǎn)與刀具進(jìn)展加工時位置有誤差。 刀具半徑補(bǔ)償?shù)膱?zhí)行過程分為三步： 〔1〕刀補(bǔ)建立：即刀具從起點(diǎn)出發(fā)沿直線接近加工零件，依據(jù)G41或G42使刀具中心在原來的編程零件軌跡的根底上伸長或縮短一個刀具半徑值. 〔2〕刀補(bǔ)進(jìn)展：刀補(bǔ)指令是模態(tài)指令。在軌跡轉(zhuǎn)接處，采用圓弧過度或直線過渡。 〔3〕刀補(bǔ)撤銷：與刀補(bǔ)建立時相似，在軌跡終點(diǎn)的刀具中心處開始沿一直線到達(dá)起刀點(diǎn)起刀點(diǎn)與刀具中心重合，刀補(bǔ)被撤銷。 第五章 數(shù)控裝置的軌跡控制原理 1. 插補(bǔ)：就是按照進(jìn)給速度的要求，

22、在輪廓起點(diǎn)和終點(diǎn)之間算出假設(shè)干終點(diǎn)間的坐標(biāo)值。 插補(bǔ)算法有兩類：1 脈沖增量插補(bǔ)；2 數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)。 2. 逐點(diǎn)比擬法：數(shù)控裝置在控制刀具按要求的軌跡移動過程中，不斷比擬刀具與給定輪廓的誤差，由此誤差決定下一步刀具移動的 方向，使刀具向減少誤差的方向移動，且只有一個方向移動。 4個節(jié)拍：第一節(jié)拍—偏差判別 第二節(jié)拍—進(jìn)給 第三節(jié)拍—偏差計(jì)算 第四節(jié)拍—終點(diǎn)判別 3．設(shè)欲加工第一象限直線OE，終點(diǎn)坐標(biāo)為，，試用逐點(diǎn)比擬法對直線OE進(jìn)展插補(bǔ)，并畫出插補(bǔ)軌跡。 答：略 5．設(shè)AB為第一象限逆圓弧，起點(diǎn)A〔6,0〕，終點(diǎn)B〔0,6〕，試用逐點(diǎn)比擬法對圓弧AB進(jìn)展插補(bǔ)，并畫出

23、插補(bǔ)軌跡。 答：略 8. 逐點(diǎn)比擬插補(bǔ)法是如何實(shí)現(xiàn)的？ 答：每次僅向一個坐標(biāo)輸出脈沖，而每走一步都要通過偏差函數(shù)計(jì)算，判別偏差點(diǎn)的順時坐標(biāo)同規(guī)定的加工軌跡之間的偏差，然后決定下一步的進(jìn)給方向。每一個插補(bǔ)循環(huán)都是由偏差判別、進(jìn)給、偏差函數(shù)計(jì)算和終點(diǎn)判別組成。 9.試述DDA插補(bǔ)原理。 答：是利用數(shù)字積分的方法，當(dāng)兩個積分器根據(jù)插補(bǔ)時鐘進(jìn)展同步累加時，溢出脈沖分別控制相應(yīng)坐標(biāo)軸運(yùn)動，根據(jù)插補(bǔ)循環(huán)數(shù)是否等于2n或坐標(biāo)進(jìn)給步數(shù)判斷插補(bǔ)是否完成。 17．脈沖增量插補(bǔ)的進(jìn)給速度控制常用哪些方法？ 答：常用的方法有：軟件延時法和中斷控制法 。 〔1〕軟件延時法 由編程進(jìn)給速度F可求出要

24、求的進(jìn)給脈沖頻率f；從而得到兩次插補(bǔ)運(yùn)算時間的時間間隔t，它必須大于cpu執(zhí)行插補(bǔ)程序的時間t程，因此，t延=t-t程?？梢跃帉懸粋€延時子程序來改變進(jìn)給速度。 〔2〕中斷控制法 根據(jù)編程進(jìn)給速度計(jì)算出定時器/計(jì)數(shù)器的定時時間常數(shù)，以控制cpu中斷。在中斷服務(wù)中進(jìn)展一次插補(bǔ)運(yùn)算并發(fā)出進(jìn)給脈沖，cpu等待下一次中斷，如此循環(huán)。 18．加減速控制有何作用？有哪些實(shí)現(xiàn)方法？ 答：前加減速控制：進(jìn)對編程速度F指令進(jìn)展控制。 優(yōu)點(diǎn)：不會影響實(shí)際插補(bǔ)輸出的位置，但須預(yù)測減速點(diǎn)，計(jì)算量較大。 后加減速控制：分別對各運(yùn)動軸進(jìn)展加減速控制，固不必預(yù)測減速點(diǎn)，而是在插補(bǔ)輸出為零時才開始減速，經(jīng)過

25、一定的延時逐漸靠近終點(diǎn)。當(dāng)在加減速過程中對坐標(biāo)合成位置有影響。 第六章 數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng) 1．?dāng)?shù)控機(jī)床對伺服系統(tǒng)有哪些要求？ 答：a.精度高。即定位精度和重復(fù)定位精度高；b.快速響應(yīng)特性好〔跟蹤精度高，跟隨誤差等〕；c.調(diào)速圍寬〔恒轉(zhuǎn)矩：1：100～1000，恒功率：1：10～100〕d.具有足夠的傳動剛性和高的速度穩(wěn)定性。即具有優(yōu)良的靜態(tài)與動態(tài)負(fù)載特性；e.穩(wěn)定性好〔抗干擾能力強(qiáng)，可靠性好〕；f.低速大轉(zhuǎn)矩。 2．?dāng)?shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)有哪幾種類型？各自有何特點(diǎn)？ 答：按控制理論和有無位置檢測反響環(huán)節(jié)分為：開環(huán)控制系統(tǒng)、閉環(huán)控制系統(tǒng)和半閉環(huán)控制系統(tǒng)。其特點(diǎn)略。 3．步進(jìn)

26、電機(jī)步距角的大小取決于哪些因素？ 答：步進(jìn)電機(jī)步距角與定子繞組的相數(shù)m、轉(zhuǎn)子的齒數(shù)z、通電方式k有關(guān)，可用下式表示： ；式中，m相m拍時，k＝1；m相2m拍時，k=2。 6．簡述提高開環(huán)系統(tǒng)的伺服精度方法。 答：步距角是決定開環(huán)伺服系統(tǒng)脈沖當(dāng)量的重要參數(shù)，θ越小，加工精度越高。 靜態(tài)步距誤差是指理論的步距角和實(shí)際的步距角誤差。 影響步距誤差的因素主要有：①步進(jìn)電機(jī)齒距制造誤差；②定子和轉(zhuǎn)子間氣隙不均勻；③各相電磁轉(zhuǎn)距不均勻。 7．?dāng)?shù)控機(jī)床對檢測裝置有哪些要求？ 答：①工作可靠、抗干擾能力強(qiáng)；②使用維護(hù)方便，適用機(jī)床的工作環(huán)境；③滿足精度、速度和工作行程的要求；④本錢低、壽

27、命長；⑤便于與伺服系統(tǒng)的連接。 8．簡述旋轉(zhuǎn)變壓器兩種不同工作方式的原理。 答：鑒相方式和鑒幅方式。 9．莫爾條紋的特點(diǎn)有哪些？在光柵的信息處理過程中倍頻數(shù)越大越好嗎？ 答：①放大作用〔莫爾條紋的間距對光柵柵具有放大作用〕 式中，B為莫爾條紋間距，W為柵距，θ為線紋交角。由此，B可以通過改變的大小來調(diào)整。 ②平均效應(yīng)：對光柵柵距局部誤差具有誤差平均作用。 ③莫爾條紋的移動量，移動方向與指示光柵的位移量、位移方向具有對應(yīng)關(guān)系。 在光柵的信息處理過程中倍頻數(shù)越大要求傳感器精度越高，實(shí)現(xiàn)越困難。 第七章 數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu) 5．?dāng)?shù)控機(jī)床的主軸準(zhǔn)停裝置的作

28、用？ 答：換刀和準(zhǔn)確控制刀具的轉(zhuǎn)動角度。在鏜削加工和螺紋加工時能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確控制。 6．?dāng)?shù)控機(jī)床對進(jìn)給運(yùn)動系統(tǒng)有哪些要求？ 答：a.高的精、動剛度與良好的抗振性能； b.良好的熱穩(wěn)定性； 減少熱變形主要從兩個方面考慮： ①對熱源采取液冷、風(fēng)冷等方法來控制溫升； ②改善機(jī)床結(jié)構(gòu)，即a、使熱變形發(fā)生在非敏感方向上；b、在結(jié)構(gòu)上盡可能減少零件變形局部的長度，以減少熱變形總量；c、盡量設(shè)計(jì)對稱結(jié)構(gòu)；d、采用熱平衡措施和特殊的調(diào)節(jié)元件來消除或補(bǔ)償熱平衡。 c.高的運(yùn)動精度和低速運(yùn)動的平穩(wěn)性； d.充分滿足人性化要求。 7．滾珠絲桿如何預(yù)緊？ 答：滾珠絲杠副的預(yù)緊滾珠絲杠螺母副的

29、預(yù)緊是通過改變兩個螺母的相對位置，使每個螺母中的滾珠分別接觸絲杠滾道的左、右兩側(cè)面來實(shí)現(xiàn)的。 a、雙螺母墊片式預(yù)緊；b．雙螺母螺紋式預(yù)緊；c．單螺母變導(dǎo)程自預(yù)緊。 9．?dāng)?shù)控機(jī)床的導(dǎo)軌副有哪些形式？ 答：機(jī)床上常用的導(dǎo)軌，按其接觸面間的摩擦性質(zhì)的不同，可分為三大類： 〔1〕滑動導(dǎo)軌 〔2〕滾動導(dǎo)軌 〔3〕靜壓導(dǎo)軌 數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌副有哪些特點(diǎn)？ 答：〔1〕導(dǎo)向精度高 〔2〕耐磨性能好 〔3〕足夠的剛度 〔4〕低速運(yùn)動的平穩(wěn)性 〔5〕結(jié)構(gòu)簡單、工藝性好。 第八章 數(shù)控機(jī)床的故障診斷 1．故障與故障診斷的一般定義。 答：〔1〕系統(tǒng)可靠性：是指系統(tǒng)在規(guī)定條件下

30、和規(guī)定時間完成規(guī)定功能的能力。 〔2〕故障：是指系統(tǒng)在規(guī)定條件下和規(guī)定時間爽失了規(guī)定的功能。 2．根據(jù)數(shù)控機(jī)床的故障頻率，整個使用壽命期大致可以分為哪三個階段？它們各自有什么特點(diǎn)？ 答：根據(jù)數(shù)控機(jī)床的故障頻率，整個使用壽命期大致可以分為三個階段：初期運(yùn)行期、有效壽命期和衰老期。其中，有效壽命期故障率最低。 4．?dāng)?shù)控機(jī)床的故障診斷常用的方法有哪些？ 答：〔1〕 常規(guī)分析法 常規(guī)分析法是對數(shù)控機(jī)床的機(jī)、電、液等局部進(jìn)展的常規(guī)檢查，以此來判斷故障發(fā)生原因的一種方法。 〔2〕動作分析法 動作分析法是通過觀察、監(jiān)視機(jī)床實(shí)際動作，判定動作不良部位并由此來追溯故障根源的一種方法。

31、 〔3〕狀態(tài)分析法 狀態(tài)分析法是通過監(jiān)測執(zhí)行元件的工作狀態(tài)，判定故障原因的一種方法。 〔4〕操作、編程分析法 操作、編程分析法是通過某些特殊的操作或編制專門的測試程序段，確認(rèn)故障原因的一種方法。 〔5〕C的故障自診斷 開機(jī)自診斷 所謂開機(jī)自診斷是指數(shù)控系統(tǒng)通電時，由系統(tǒng)部診斷程序自動執(zhí)行的診斷，它類似于計(jì)算機(jī)的開機(jī)診斷。 〔6〕脫機(jī)測試〔離線診斷〕 一般包括三種形式：啟動診斷、在線診斷〔又稱后臺診斷〕和離線診斷。 第九章 數(shù)控技術(shù)的開展與機(jī)械加工自動化 1．簡述數(shù)控機(jī)床的開展趨勢 答： 3．什么是柔性制造單元〔FMC〕？常用的有哪幾類？ 答：柔性制造單

32、元〔FMC〕：由加工中心〔MC〕和自動交換工件〔AWC〕的裝置所組成，同時數(shù)控系統(tǒng)還增加了自動檢測與工況自動監(jiān)控等功能。 根據(jù)不同的加工對象、C機(jī)床的類型與數(shù)量以與工件更換與存儲方式的不同，結(jié)構(gòu)形式主要分為： 〔1〕托盤搬運(yùn)式 〔2〕機(jī)器人搬運(yùn)式 4．柔性制造系統(tǒng)〔FMS〕具有哪些根本特征？ 答：〔1〕具有多臺制造設(shè)備； 〔2〕在制造設(shè)備上，利用交換工作臺或工業(yè)機(jī)器人等裝置實(shí)現(xiàn)零件的自動上料和下料； 〔3〕由一個物料運(yùn)輸系統(tǒng)將所有設(shè)備連接起來，可以進(jìn)展沒有固定加工順序和無節(jié)拍的隨機(jī)自動制造。 〔4〕由計(jì)算機(jī)對整個系統(tǒng)進(jìn)展高度自動化的多級控制與管理，對一定圍的多品種，中小批量

33、的零部件進(jìn)展制造。 〔5〕配有管理信息系統(tǒng)〔MIS〕。 〔6〕具有動態(tài)平衡的功能，能進(jìn)展最優(yōu)調(diào)度。 5．什么是計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)〔CIMS〕？ 答：一般來說，CIMS的定義應(yīng)包括以下要素： 〔1〕系統(tǒng)開展的根底是一系列現(xiàn)代技術(shù)與其綜合； 〔2〕系統(tǒng)包括制造工廠全部生產(chǎn)、經(jīng)營活動，并將其納入多模式，多層次的分布自動化子系統(tǒng)； 〔3〕系統(tǒng)是通過新的管理模式、工藝?yán)碚摵陀?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對上述各子系統(tǒng)所進(jìn)展的有機(jī)集成。 〔4〕系統(tǒng)是人、技術(shù)和經(jīng)營三方面的集成，是一個人機(jī)系統(tǒng)，不能無視人的作用。 〔5〕系統(tǒng)的目標(biāo)是獲得多品種、中小批量離散生產(chǎn)過程的高效益和高柔性，以達(dá)到動態(tài)總體最優(yōu)，實(shí)現(xiàn)腦力勞動自動化和機(jī)器智能化。